范文一:家用电器泄露电流的测试
家用电器泄露电流的测试 《计量与测试技术》2?9年第36誊第5期 家用电器泄露电流的测试
HouseholdAppliancesLeakCurrentTest
周辉
(淮北市产品质量监督检验所,安徽淮北235000) 摘要:本文介绍了家用电器安全防护分类,人体的安全指标,论述了泄露电流产生
的本质及其测试原理和测试要点.
关键词:安全防护;泄露电流;测量网络
1家用电器安全防护分类
家用电器安全防护分为两大类:一类是按防触电保 护方式分;另一类是按防水程度分.为阐明家用电器5 种防触电保护方式,先介绍几个基本概念:
(1)基本绝缘施加于带电部件对电击提供人基本防 护的绝缘.是指在电器中的带电部件上,用绝缘物将带 电部件封闭起来,对防触电起基本保护作用的绝缘,如套 有绝缘材料的铜,铝等金属导线.从结构上,这种绝缘都 置于带电部件上,直接与带电部件接触.
(2)附加绝缘在基本绝缘万一损坏时,为对电击提供 保护而另外施加于基本绝缘的独立绝缘.如电热毯电热 丝外包覆的塑料套管.
(3)双重绝缘由基本绝缘和附加绝缘构成的绝缘系 统.同时具有基本绝缘和附加绝缘起防触电保护作用的 绝缘,一旦基本绝缘失效时,由附加绝缘起保护作用.如 电视机电源线就采用双重绝缘.
(4)加强绝缘在GB4706.1规定的条件下,提供与双 重绝缘等效的防电击等级,而施加于带电部件的单一绝
缘.它提供的防触电保护程度相当于双重绝缘,但它是 一
种单独的绝缘结构,可以由几个不能像基本绝缘或附 加绝缘那样单独试验的绝缘层组成.
下面介绍五种防触电保护方式:
(1)0类电器依靠基本绝缘防止触电的电器.它没 有接地保护,在容易接近的导电部分和设备固定布线中 的保护导体之间,没有连接措施.在基本绝缘损坏的情 况下,便依赖于周围环境进行保护的设备.一般这种设 备使用在工作环境良好的场合.
(2)0I类电器至少整体具有基本绝缘和带有一个 接地端子的电器,电源软线中没有接地导线,插头上也没 有接地保护插脚,不能插入带有接地端的电源插座.老 式国产波动式电动洗衣机大多是0工类电器.只备有接 地端子,而没有将接地线接到接地端子上,使用时由用户 用接地线将机壳直接接地.
(3)工类电器除依靠基本绝缘进行防触电保护外,还 包括一项附加安全措施,方法是将易触及导电部件和已 安装在固定线路中的保护接地导线连接起来,使容易触 及的导电部分在基本绝缘失效时,也不会成为带电体. (4)?类电器不仅仅依赖基本绝缘,而且还具有附加 的安全预防措施.一般是采用双重绝缘或加强绝缘结 构,但对保护接地是否依赖安装条件,不作规定.例如, 国产电热毯大多是?类电器.?类电器上标有特殊符 号:"回".
(5)?类电器这类电器是依靠隔离变压器获得安全 特低电压供电来进行防触电保护.同时在电器内部的电 路的任何部位,均不会产生比安全特低电压高的电压. 2人体的安全指标
家用电器中泄露电流的指标值,是在人体安全电流 值基础上给出的,在工频电压50,60条件下,从医学角 度分析,电流通过人体会产生如下效应,见表1. 表1电流通过人体的效应
人体通过的电流值mA感觉和效应
开始有感觉
感到跳动
心理感到发慌,女性达到不可脱开的电流
男性达到不可脱开的电流值
肌肉收缩,呼吸困难
心室纤维性颤抖(十分危险)
产生灼伤效应
其中最为重要的效应有四种:感知;反应;摆脱;电灼 伤.
电流对人体的效应与以下三个内容有关:电流强度, 电流频率,人体自身电阻条件,人体电阻在干燥,潮湿,水 分的条件下变化很大,另外与触及的电压等级,频率关系 也很大.人体电阻随频率升高而降低,100Hz时人体电 阻仅围50Hz时的二分子一.
在IECTC64中所制定的出版物中认为10mA为不 可摆脱电流的下限值,同时考虑到触电的时间效应,危险 电流的临界值用如下公式表示:
5O0O.=加如瑚
周辉:家用电器泄露电流的莉试
JJl-I-lO/t
式中:,一摆脱电流的最大值;,一时间(S),时问短, 则可耐受的电流大一些.
3泄露电流的测试
3.1泄露电流产生的本质
当绝缘体加上直流电压时,在绝缘体表面和绝缘内 部会产生四种电流.
(1)电容电流:因绝缘介质极化而产生,实际上从带 电体和绝缘层作为一对电极构成一个电容而产生,电容 电流按指数规律随时间很快衰减,一般在数毫秒内接近 消失.
(2)不可逆吸收电流:因绝缘材料的电解电导而产 生,一般经数秒后衰减至零.
(3)可吸收电流:是指绝缘材料的位移电流,在施加电压的瞬间达最大值,然后趋于稳定.
(4)泄露电流:泄露电流是指绝缘材料中的自由离子 及混入的导电杂质所产生的,在电场强度不高时符合欧 姆定律.
3.2泄露电流测量网络
在GB/r121l3中共有3个测量网络:未加权的接触 电流的测量网络,加权接触电流(感知电流或反应电流) 的测量网络,加权接触电流(摆脱电流)的测量网络. GtM706.1采用加权接触电流(感知电流或反应电流)的 测量网络主要因为用来模拟测量人体对泄露电流的感知 和反应,感知电流或反应电流是指能够引起人的感觉或 反应的最小电流,人体对电流的感知和反应是由流过人 体内部器官的电流引起的,测量网络如图1所示: 加权接触电.流
c,
U2?
i
I,n1~1
B
一
(1)人体的电阻抗:人体阻抗值由电流通路,接触电 压,通电时间,频率,皮肤湿度,接触面积,施加压力和温 度等因素决定,由皮肤阻抗和人体内阻抗组成的人体总 阻抗是由阻性和容性的分量组成,是人体内阻抗和皮肤 阻抗的向量和,图1中元件,Cs,RB和试验端子A,B 用来模拟人体总阻抗.皮肤阻抗是指在皮肤上的电极与 皮下导电组织之间的阻抗,皮肤阻抗是由半绝缘层和许 多小的导电体(毛孔)组成的电阻和电容的网络.人体内 阻抗是指两电极分别接触人体两部位,除去皮肤阻抗后 电极问的阻抗,人体内阻抗基本上是阻性的,其数值主要 由电流通路决定,接触面积所占成分较小,但当接触面积 小致几个平方毫米时,内阻抗就增大,人体内阻抗存在很 少的容性分量,图1中元件Rs,CS用来模拟两个接触点 间总的皮肤阻抗,其中阻抗由皮肤接触区域决定,对 于较大接触区域,可以使用较大的电容值.
感知及反应电流阈值主要与几个因素有关,比如身 体和电极的接触面积,接触条件(包括干燥程度,接触压 力,表面温度等),另外还与个体的身体物理特性相关. 如果不考虑时间因素,一般根据各类技术报告取0.5mA (有效值)作为感知和反应电流阈值.随着流经人体的电 流频率增加,人体的阻抗降低,电流对人体的伤害减小, 因此人体的电流效应阈值也随频率增加而增加.由IEC 组织的研究结果可知,人体对高频电流有较强的耐受能 力,频率越高,人体所能够承受的通过人体的电流阈值也 越大.当人体有高频电流通过时,人体对高频电流的反 应与人体通过工频电流时的反应不同,因此在判定产品 是否合格以及制定产品标准时一定要考虑人体对高频电 流的效应.为了准确测量这些效应,要求对感知电流和 反应电流随频率变化进行研究和补偿.对引起感知电流
或不自主的反应电流,图1的测量网络给出了人体阻抗, 并且给出了加权值,以符合人体阻抗的频率特性,为了设 计测量网络,假定在正弦,混合频率正弦和50Hz或60Hz 的非正弦交流下,大约0.7mA峰值即可感知.对于感知 和反应的接触电流,测量交流值是用U2峰值除以50012, 测量直流值是用u1峰值除以5001"2.该测量网络考虑了 较高频率的电流对人体的作用,并模拟了人体阻抗随着 频率增高而降低的情况.
(2)泄漏电流测试要点:测试时,测试端子须采用模 拟人手的金属箔,而不能用测试夹,我单位购买的泄漏电 流测试仪所配置的是测试夹,不能用来直接测量.金属 箔可根据方便采用不同的尺寸,但要保证所有的易触及 绝缘材料表面都要测试到且不要重复测量,在保证接触 的前提下尽量选用较大的尺寸,但不得超过
20cmXlOcm.金属箔可用沙袋等类似装置压在绝缘材 料的易触及部分,以保持良好充分的接触,用于粘合金属 箔的胶合剂必须导电的,否则会增加被测绝缘层的抗电 强度.
作者简介:周辉,男,工程师.工作单位:淮北市产品质量监督检验所.通 讯地址:235000安徽省淮北市龙山路199号. 收稿时间:2008—02—10
范文二:家用电器的泄漏电流和电气强度试验
家用电器的泄漏电流和电气强度试验
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摘 要:为了保证家用电器的使用安全,国际电工委员针对电器使用安全就明确强调了在工作温度下进行泄漏电流和电气强度试验的必要性,而非工作状态下的泄漏电流和电气强度测试也是其中一项重要的检测部分。基于此,文章首先分析了泄漏电流的定义,随后针对家用电器泄漏电流和电气强度试验的标准要求以及方法进行了分析。
关键词:家用电器;泄漏电流;电气强度;试验
引言
泄漏电流的定义为:在没有故障和外在的压力情况下,家用和类似用途电器中相互绝缘的金属之间和带电零件、接地零件之间,通过周围介质而形成的电流。泄漏电流直接影响到使用者的人身安全,因此,泄漏电流已经成为衡量产品绝缘好坏非常重要的一个指标。
1 泄漏电流的定义及试验目的
简单来讲,泄漏电流就是家用电器在没有设备故障和外施压情况下,绝缘部分所产生的电流。绝缘部分是使用者直接接触的部分,如果产生了电流危及到使用者的安全。因此,泄漏电流是衡量电器绝缘好坏的一个重要指标,也是
目前衡量产品安全性能的一个关键性指标。
在家用电器中,对于安全性能要求较高的产品,都对泄漏电流有非常明确的要求,如家用电器中的水泵、空调、油烟机、冰箱。同时,大多数家用电器在特殊要求中对于泄漏电流均有明确的规定:在产品试验过程中,泄漏电流检测不合格,将会作为产品的致命缺陷,不予复检。我国电器行业规定,家用电器产品在出厂检测中,泄漏电流是重点检测项目之一。泄漏电流必须控制在一个很小的范围内,才能最终保证使用者的安全。
2 家用电器泄漏电流和电气强度试验
针对家用电器泄漏电流的重要性,下面针对泄漏电流和电气强度的试验谈谈自己的观点。
2.1 非工作状态下泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第16章的规定:在非工作状态下,即当家用电器处于室温状态,家用电器进行不连接电源的试验,这是家用器具在潮态试验后进行的泄漏电流测试,主要考核器具在经历耐潮湿试验后,器具本身绝缘材料导致的泄漏电流。针对单三相器具,试验电压有不同的要求,单相器具试验电压在1.06倍的额定电压下进行,三相器具的试验电压在1.06倍的额定电压下除以进行,并需在5s内进行泄漏电流的测量,其检测的网络与在工作状态下的泄漏电流测试不同,施加电压在带电部件和可触及的金属部件之间,检测回路的电流,不需要增加人体模拟网络。标准中还规定不同器具的泄漏电流有不同的限值要求,针对I类便携式器具不超过0.75mA,而I类驻立式电动器具不超过3.5mA,当然标准中规定针对带控制器的器具,其泄漏电流限值可以在原有的基础上增加一倍。在泄漏电流测试完成后,器具要立即进行电气强度的试验,针对器具中不同类型的绝缘(基本绝缘,附加绝缘,加强绝缘)施加不同的试验电压,考核绝缘是否被击穿。
2.2 电气强度(耐压击穿)试验的测试要求
电气强度试验,就是我们通常说的耐压测试,耐压测试有两种:一种是交流耐压测试,另一种是直流耐压测试。两种耐压测试的击穿原理是根据试验品的绝缘材料特性要求而有所不同。由于绝缘材料都包含了很多不同的介质,这些介质的导电性都不尽相同,因此,对这些绝缘材料施加交流试验电压时,电压要按照不同材料的介电常数和尺寸决定。而在施加直流电压时,只需要按照材料的电阻比例分配电压即可。在实际试验当中,由于绝缘结构发生击穿可能是电击穿,也可能是热击穿,因放点的形式多种多样,我们很难清楚的区分到底是哪种类型。此外,交流电压相比较直流电压击穿,发生热击穿的可能性大大增加,因此,我们认为在实际试验当中采用交流测试比直流测试更为严格。在选用设备时,注意若设备标准无另外规定,规定的试验电压值与试验电压的测量值之间的允许偏差在?3%。要求设备的试验回路中的试验电压也要足够稳定。在测试时,电气强度试验电压要根据标准要求进行选择设置。考虑升压操作瞬变过程而引起的过电压影响,通常对试验品施加电压时,应从相当低的数值开始,然后缓慢升高到试验电压值。
2.3 电气强度试验跳闸电流设定
关于电气强度试验的跳闸电流Ir的设定,在IEC 60335-1第13章与16章的标准要求,电气强度的高压电源在其输出电压调整到相应试验电压后,应能在输出端子之间提供一个短路电流Is, 电路的过载释放器对低于跳闸电流Ir的任何电流均不动作,Is与Ir值按照高压电源的特性进行设置,例如I类器具家用水泵,针对基本绝缘部分进行电气强度试验,试验电压按照1.2倍的工作电压加上700V/950V进行施加,标准规定,试验电压小于等于4000V时,一般Ir的值可以设定为100mA,但是很多试验人员还是会对设置多大的漏电流才为精确有疑问。这主要是与生产线上的电气强度试验有混淆,有些工厂线上试验人员设置耐压试验仪的跳闸电流为5mA,在检查过程中发现耐压仪报警,会再送至实验室进行1min的标准电气强度试验,通过后又调整生产线上的跳闸电流值。以此类推,这种可调跳闸电流的现象就会让试验人员,以为这个标准是不确定的。确实,在对家用以及类似用途器具的例行试验要求中,对跳闸电流的设置有做说明,即当你判定该器具为高泄漏电流的器具时,该限值是可以增加的,标准中规定可以增加到30mA。
2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第13章的规定:在工作温度下,器具的泄漏电流不应过大,而且电气强度应满足规定的要求。由于器具本身具有寄生电容,而人体本身也可以等效为一个电容,通过耦合器具和人体经过大地形成回路,这个回路电流就是泄漏电流。其检测的网络需要增加人体模拟网络。但是标准中规定的泄漏电流的限值与第16章节提到的限值是相同的,因此会很容易让试验人员以为这两个章节是重复的,但实际上他们考核的目的与测试的方法是有区别的。另外,如果器具装有电容器,且有一个单极开关,则还需要在开关断开时再进行重复测量。然后器具在工作状态下还需考核电气强度试验,即当器具断开电源后,器具绝缘应立即经受1min的耐压测试,其试验电压,与非工作状态下的电气强度试验施加的电压值不同。
3 结束语
综上所述,文章首先针对家用电器泄漏电流检测的重要性进行了分析,随
后对泄漏电流和电气强度试验的有关问题进行了分析,介绍了常规的试验方法。相关厂家应采取正确的试验方法,选择恰当的仪器,选取合理的击穿电流设定值,才能保证产品生产的质量,满足生产线的生产需求。
参考文献
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[4]林蔚.家用电器产品的电气强度试验[J].中国新技术新产品,
2013,12:168-169.
范文三:对家用电器安全标准中泄漏电流规定的讨论
家用电器的泄漏电流是由于绝缘不良、分布电容的耦合感应而产生的 对漏电流。泄漏电流是家用电器安全性能中最主要的性能之一,是考核防触
电保护能力的三项指标之一,泄漏电流不合格,在家用电器产品标准中被
视作致命缺陷,不允许复测,在生产厂的出厂检验中作为每台产品的必检 家 项目。
用 二、关于人的感知电流、摆脱电流、模拟电阻的理解
电& 、触电的含义
所谓触电即人体非功能性目的处于电压下构成电路的一部分,当有电
“”流 流 过 人 体 产 生 有 害 作 用 即 称 触 电 , 而 流 经 人 体 的 电 流 称 为 触 电 电 器 流。
触电电流通过人体将会引起针刺感,压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压
升高、昏迷、心律不齐、心室颤动导致死亡。 安
触电电流对人体的伤害程度取决于触电电流的大小,持续时间,通过
人体的途径以及人的健康状况等多种因素。其中,电流大小及持续时间影 全 响最为明显,关系最为密切。 ?
、触电电流值与伤害程度的关系" 重 通过人体的电流越大,人体的生理反应越明显,感觉越强烈,引起心室 标 庆 市颤动所需的时间越短,致命的危险性越大。 产对于工频交流电,按照电流通过人体的大小、人体呈现的不同状态,一 品 准般将电流区分为三种等级,即:感知电流、摆脱电流、致命电流。 质 量’ 感知电流: ( & 监 感 知 电 流 是 在 给 定 的 条 件 下 , 流 经 人 体 的 电 流 引 起 人 的 感 觉 的 最 小 中 督 ’ ( 检值。它取决于人与带电体的接触面积,接触条件 干、湿、压力、温度 和人 验 的生理特性。 所泄在正常情况下,手握线性或柱形电极,感知电流约为 。由 #$ &$ & + ) * ,
于这种电流对人体伤害不大,一般在家用电器中,对最大泄漏电流的限值 夏 均以此为参考值。 漏晴 ’ ( 摆脱电流: "
摆脱电流是在给定的条件下,人的单手或双手握持电极,当电流超过
电感知电流,感觉加剧,但尚能自主摆脱电极的最大电流值。
实验资料表明,对于不同的人摆脱电流也不相同,平均摆脱电流成年
男性约为 ,成年女性约为 。摆脱电流由于人的特性各异,变 & + $ + -,., 流化范围很大,但从安全角度考虑,宜取人的最小摆脱电流作为摆脱电流。
实验统计表明,男性摆脱电流为 ,女性为 ,而儿童比成人要小。% +, - +,
’ ( 致命电流: / 规在低压配电网路中,触电引起死亡的原因,多为心室颤动而致,引起心
室颤动的电流即为致命电流。 定 致命电流与通电时间有关。实验表明:通电时间超过心脏博动周期 ’ 一
( ( ’ 般为 秒 时,引起心室颤动的电流仅需数十毫安 一般 , 以上 #$ ). .# +,
而通电时间不足心脏博动周期,引起心室颤动电流则需数百毫安以上。 的’ ( 人体电阻: !
人体电阻一般包含体内电阻、皮肤电阻及与其并联的电容三部分。 讨影响人体电阻的因素很多,除皮肤厚薄外,与皮肤状态,接触面积与压
力,通过电流的大小与时间、接触电压的大小等都有关系。如电流增大时
间加长,会导致发热出汗,降低人体电阻,接触电压增大会导致角质层 击 论
技术?检测
#$$$% & 城市技术监督
谈谈天平指针摆动
异常原因及调修方法
? 山 东 省 蓬 莱 市 技 术 监 督 局 曲 文 艳 刘 万 龙 迟 荣 花
停 顿 一 下 ,再 向 相 反 方 向 漂 移 ,然 后 大 小 不 一 致 所 致 ,缝 隙 小 的 先 接 触 刀 天 平 在 使 用 一 段 时 间 后 ,会 出 现
不 同 程 度 的 指 针 摆 动 异 常 现 象 ,即 在 恢 复 正 常 行 程 ,这 种 现 象 即 为 带 针 。 垫 ,缝 隙 大 的 后 接 触 刀 垫 ,仍 然 是 单
这 一 现 象 主 要 是 由 两 方 面 原 因 造 成 刀 开 始 行 程 ,此 时 ,应 调 节 两 个 边 刀 开 启 天 平 的 一 瞬 间 ,会 出 现 跳 针 、带 的 :、边 刀 缝 大 于 中 边 缝 。 、两 个 边 ’ # 支 力 销 ,使 边 刀 缝 隙 大 小 一 致 。 针 和 指 针 回 劲 等 现 象 。这 些 现 象 的 出 刀 缝 大 小 不 一 致 。 按 照 规 定 ,中 刀 缝 现 , 容 易 造 成 天 平 玛 瑙 刀 刀 口 磨 损 , 另 外 ,秤 盘 下 的 两 个 盘 托 高 低 不 的 大 小 应 在 之 间 , 边 刀 $% - ( $% , ** 直 接 影 响 到 天 平 的 测 量 精 度 ,必 须 对 一 致 也 会 引 起 带 针 ,应 调 节 使 其 高 度 缝 的 大 小 应 在 之 间 , 开 $% " ( $% !** 其 进 行 修 理 。 一 致 。 启 天 平 后 ,边 刀 先 接 触 刀 垫 ,双 刀 开 、跳 针 。 慢 速 开 启 天 平 3从 天 平 、回 劲 。 开 启 天 平 后 ,支 力 销 落 " ’始 行 程 ,这 样 就 可 保 证 正 常 行 程 。 如 4 侧 面 观 察 , 其 指 针 向 前 或 向 后 跳 动 下 后 又 升 起 一 点 ,或 关 闭 天 平 后 ,支 果 中 刀 缝 小 于 , 边 刀 缝 大 于$% -**3 4 一 下 后 ,再 恢 复 正 常 行 程 ,这 种 现 象 力 销 把 横 梁 托 起 离 开 刀 垫 又 落 下 ,即 中 刀 缝 小 于 边 刀 缝 时 ,开 $% ! ** 即 为 跳 针 。跳 针 现 象 的 出 现 是 由 于 中 一 点 ,出 现 这 种 现 象 的 原 因 是 天 平 底 启 天 平 后 ,中 刀 先 接 触 刀 垫 ,边 刀 后 3 4 刀 刀 口 缝 隙 不 均 匀 造 成 的 , 卸 下 边 座 下 面 的 开 关 固 定 销 松 动 移 位 或 接 触 刀 垫 ,即 为 单 刀 开 始 行 程 ,因 而 刀 ,只 留 横 梁 ,检 查 中 刀 缝 隙 。开 启 天 立 柱 下 面 的 偏 心 轴 螺 丝 松 动 ,先 检 查 出 现 行 程 不 稳 定 现 象 。 此 时 ,应 调 节 平 ,指 针 向 前 跳 ,说 明 刀 口 后 部 分 缝 固 定 销 是 否 松 动 ,移 位 应 恢 复 正 常 位 中 刀 支 力 销 , 使 中 刀 缝 大 于 , $% - **隙 大 ,向 后 跳 ,则 说 明 前 部 缝 隙 大 ,通 置 ,如 果 固 定 销 没 问 题 ,再 检 查 立 柱 或 调 节 边 刀 支 力 销 , 使 边 刀 缝 小 于 过 调 节 跳 针 板 螺 丝 就 可 加 以 解 决 。向 下 面 的 偏 心 轴 螺 丝 ,按 照 需 要 的 长 短 。 即 可 消 除 带 针 现 象 ,若 再 次 $% !**前 跳 则 升 ,向 后 跳 则 降 。 紧 固 好 。 开 启 天 平 观 察 ,边 刀 先 接 触 刀 垫 ,但 、带 针 。 开 启 天 平 后 ,光 屏 上 的 通 过 对 上 述 三 点 的 维 修 ,天 平 的 # 行 程 仍 有 稳 定 ,则 是 由 于 两 个 边 刀 缝
刻 度 线 向 一 个 方 向 漂 移 ,到 某 一 位 置 摆 动 异 常 现 象 即 可 得 到 解 决 。 穿,增加机体电解,也会降低人体电阻。此外,人体电阻 测与试潮态的泄漏电流,对电动电器,只测试工作温度下 的电流频率亦有关系,它会随频率的增加而降低。实验证明 泄漏电流。
一般情况下,人体电阻可按 考虑。、关于泄漏电流的测试,测试方法不一样,测试线路不 ’$$$ ( #$$$ , )
一样,在同一台产品上的测试结果不一样,应该严格地按
照标准中规定的方法和线路进行测试。 三、对泄漏电流的规定的理解 、标准规定测试电路的总电阻为 ,是模拟 $ #$ )’)-. -$
人体电阻值 ,规定测试电路中并联电容,是考 -$$ ( #$$$ $ ’
虑到人体对电流的感知度随频率改变而改变的特性,对人 《》 分析标准 家用和类似用途电器的安全通用要求对泄体影响最大的频率范围大约为 ,并联电容的作 #$ ( -$$$ 0 /漏电流的规定可以看出: 用使得测试路的频率响应至 截止。-$$$ /0 、泄漏 电流的大小是根据人的 感知电流 $% % + ’) ( ’’*
、标准规定测量仪器在 到 频率范围内的 1 #$ 0 -$$$ 0 //和人的摆脱电流 而制定的。 , ( & + *
精 度 应 不 低 于 , 可 以 看 出 泄 漏 电 流 不 是 的 正 弦- 2 -$ /0 、对类器具的规定较宽, 对类、类、类、类器 # !$ $ !"#
波,而是含有高次谐波。具的规定较严,因为类器具有接地线的附加保护。 !、测试时被测器具应与地绝缘,可采用隔离变压器供 & 、类器具便携式的规定比固定式的规定要严,因为 "!电,或用绝缘垫绝缘,否则,将有部分泄漏电流直接流向地 便携式的绝缘损坏的机会多些。 而不流经泄漏电流测试仪,影响测试数据的准确。 、电动器具的泄漏电流限值与功率无关,电热器具的 !
泄漏电流限值随功率的增大而增大,但最大为 。- *+
、对电热器具,既要测试工作温度下的泄漏电流,又要 -
!"
范文四:家用电器标准中泄漏电流测量的探讨
家用电器标准中泄漏电流测量的探讨
学术论文—躞瓒盈圈爆口0*..?i上癌计量测试 家用电器标准中泄漏电流测量的探讨
任瑁/上海市计量测试技术研究院
该文主要针对新版GB4706.1《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要
求》中第131和第16章所涉及的泄漏电流测试的不同之处,及对泄漏电流测量的
试
,测试参数等进行探讨. 验目的,测试方法
关键词
家用电器;泄漏电流;接触电流;电气强度
1概述
GB4706.1《家用和类似用途电器的安全第1部分: 通用要求》是家用电器以及类似用途电器产品中具有 非常重要地位的基础性安全标准.2005年8月26日 GB4706.1-2005被批准发布,是等同采用最新一版的 IEC60335.1修订的.其中第13章和第16章中均涉及泄漏 电流测试内容,这也是在电器产品的安全性能检测过 程中非常重要的环节.
2泄漏电流的定义及试验目的
泄漏电流(Leakagecurrent)定义:在没有故障和施 加压力的情况下,电器中相互绝缘的金属零件之间, 或带电零件与接地零件之问,通过其周围介质或绝缘 表面所形成的电流.实际上就是电气线路或设备在没 有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流. 因此,它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一,也 是产品安全性能的主要指标.
在电器产品中,对安全性能要求较高的产品,对
泄漏电流都有严格的要求.多类家用电器产品的特殊 要求中都有明确的规定:在型式试验中,泄漏电流测 试不合格,被视作致命缺陷,不允许复测;在企业产 品的出厂试验中,许多电器产品,泄漏电流都是必检 项目.因此必须将泄漏电流限制在一个很小值,这对 提高产品安全性能具有重要作用.
3"泄漏电流"测量电路的变化
首先,在GB4706.1.1998中对于"泄漏电流"的
测量是采用标准附录G中简单的电阻.电容网络,使测量 6酌刊z??墨一
电路具有(1750+250)Q总电阻,并且用一个C=0.13laF 的电容器并联,使电路的时间常数为225las?15las(见 图1,其等效电路如图2).
Iltl泄漏电流"测试网络图2"泄漏电流"测试网络等效电路 而在GB4706.1-2005中关于泄漏电流的测量电路是 引用GB/T12l13.2o03/IEC60990:1999《接触电流和保 护导体电流的测量方法》中加权接触电流(感知电流或 反应电流)的测量网络(见图3):(其中Rs=1500Q, R8=500Q,Cs=0.22uRl=10000Q,Cl=0.022uF).
图3加权接触电流(感知电流或反应电流)的测量网络 可以看出两种线路分别采用了不同的人体模型和 对高频电流的加权效应.在图1线路中对于人体模型不 考虑其他因素,只考虑人体电阻,约为1750Q?250Q, 也就是说GB4706.1-1998中"泄漏电流"定义为流过电 阻的电流,而在第二种线路中除了考虑人体电阻外,还 考虑接触电阻和接触电容的影响,也就是综合模拟了人 体的总阻抗.在对高频电流的加权效应方面.图1只用 了一个约0.13uF电容,而图3采用电阻电容的分压网络
翥;耋测试
来实现.
由上所述,当测量"泄漏电流"频率比较低时,采 用上述两种不同的人体模拟网络所得的结果基本相同, 但当测量"泄漏电流"的频率超过10kHz时,采用图3的 人体模拟网络比采用图1的人体模拟网络,测试的结果与 实际人体效应更接近,其结果系统误差更小. 因此,IEC根据"泄漏电流"测量方法的不同,定 义两种电流:
?
接触电流fI型电流1:在正常条件或单一故障条 件下,当人体接触连接到不同电源系统的接地或不接地 的I类或II类设备时流过人体的电流;
?
保护导体电流(II型电流):在正常条件下流过I类 设备的保护导体的电流.
原术语"泄漏电流"也由此用于表达若干不同的 概念(接触电流,保护导体电流,绝缘特性等),虽然在 新版家电标准中仍沿用旧版术语,称为"泄漏电流", 但实际测试的为接触电流(I型电流).
4不同场合测试的泄漏电流是不同的概念
4.1工作温度下的泄漏电流测量
GB4706.1-2005中第13.2条规定测试的泄漏电流, 是指器具在工作时,当人体接触器具的一个或多个可 接触部位f金属或者非金属)时流经人体的电流.这是由 于器具本身具有寄生电容,而人体本身也可以等效为 一
个电容,通过耦合器具和人体经过大地形成回路, 回路中形成的电流就是泄漏电流.
以单相II类家用电器为例,测试线路见图4. b
试验电雎
注:1.易触及部件2.不易触及部件3.基本绝缘 4.附加绝缘5.双重绝缘6.加强绝缘
图4第13章泄漏电流测试框图
其测试方法是:器具工作在正常状态下,利用图 4的网络模拟人体接触器具,检测流经网络到大地的电 流,通常使用的仪器是模拟网络和示波器. 4.2潮湿试验后泄漏电流的测量
GB4706.1-2005中第16.2条规定测试的潮湿试验后 泄漏电流,则是器具在经过潮湿试验后,器具在常温 状态下并且器具是不连接电源的.和第13章的泄漏电 学术论文
曩嫂墨匿圈置圜盥
流测试的不同点主要就是器具是否连接电源,处于工 作状态.
本章所测试的泄漏电流,是指带电部件(指正常 工作状态下连接电源时)和可触及的金属部件之间的 绝缘在承受电压时的泄漏电流.这种泄漏电流可能是 由于寄生电容,绝缘材料由于受潮导致电阻率下降等 产生的,它的关注点是绝缘材料本身导致的泄漏电 流,测试线路见图5:
6
注:1.易触及部件2.小易触及部件3.基本绝缘 4.附加绝缘5.双重绝缘6加强绝缘
图5第16章泄漏电流测试框图
其测试方法是:器具放置在常温下,不连接电源, 不处于工作状态,施加电压在带电部件和可触及的金
属部件之间,检测回路的电流,不需要增加人体模拟 网络.
综上所述,由于以上两种场合下所测试的内容表 面上都称为泄漏电流,而且两者的判定标准似乎都是 一
样的f例如对于II类器具,限值都是0.25mA).因此很 容易产生混淆,其实在测试目的和测试方法上都有很 大的差别.
5泄漏电流测试和电气强度测试的关联
标准中第16.3条的电气强度试验主要是针对产品采 用的不同类型绝缘的试验电压值(见表1)进行测试,考 核绝缘是否被击穿.而考核绝缘是否被击穿,是通过 测试绝缘中的漏电流,根据是否超过电气强度试验仪 的脱扣电流限值来判定是否击穿的.
实际上,以上两项试验都需要测试泄漏电流,测 试步骤是相似的,甚至可以使用同样的测试仪器,但 这两项试验却又有本质的差异.
表1试验电压
基本绝缘
附加绝缘
加强绝缘
125012501.2U+950
1250175012U+1450
250030002.4U+2400
llllIl圈内统一刊号c.:,7
术论文
暖霪弱墨口弱蠲
首先,泄漏电流考察的是器具在工作电压的,极 嵩条件下,总体的绝缘效果有可能出现的最差的情 .而电气强度试验主要考察的是绝缘的长期寿命, 是一种加速试验方式,通过一定程度的提高测试电 匿来缩短测试所需的时间,它所反映的是绝缘材料的 一
种考核指标.
其次,泄漏电流测试的结果要求泄漏电流不要超 土一定的限值(例如:对于II类器具而言,限值是 .25mA1.而电气强度测试的结果要求绝缘材料不要被 于穿,判定的标准是材料是否呈现导体的特性.在实 测量中,如图6为合格的热态耐压测试漏电流波形图 #,从中可以看出,其漏电流峰值很小,大约只有几 至安,而且波形图形比较均衡,不出现击穿现象.不 }格的热态耐压测试漏电流波形图样如图7所示,从图 :可以看出,其电流波形有不规则的尖峰毛刺,尖峰 j电流己超过200mA,说明己完全击穿. 00640l28
图6合格的热态耐压测试漏电流波形
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图7不合格的热态耐压测试漏电流波形
另外,潮湿试验后的泄漏电流测试部位主要是测
:带电件和连接金属箔的易触及金属部件之间,关注
『鼋点是不同种类的器具的不同泄漏电流限值.而电 强度试验的测试部位是依据产品的绝缘来进行的, 同的绝缘施加不同的电压,同种绝缘在同一个产品
一?,一一l_u
上海计量测试
中又分不同的部位,在进行试验时都需要考虑,其关
注的重点是绝缘强度.
6结束语
国际电工委员会(IEC1关于泄漏电流的测试方法的
改进是以电流对人体的研究结果为依据的,但至今没 有一个人体模拟网络能够完全等效代替人体对泄漏电 流的反应.因此泄漏电流的测量也是一个不断探索, 不断完善,不断总结的过程.对于泄漏电流的准确测
量,只有选取合适的人体模拟网络,同时考虑模拟产品 本身及相关电源的所有正常和故障工作状态,以及采用 合适的仪表进行读数,才能够使数据真正准确可靠. 参考文献
[1]IEC60335—1:200l,Householdandsimilarelectricalappliances
SafetyPart1:Generalrequirements. [2]GB4706.1—2005《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用 要求,
[3]GB/T12113--2003《接触电流和保护导体电流的测量方法》, [4]GB/T13870,1-1992《电流通过人体的效应第一部分:常用 部分》.
[5]郑有德,《泄漏电流的测试方法与测量仪器》.
Thestudyonleakagecurrenttestfor householdandsimilarelectricalappliances
RenJun
(ShanghaiInstituteofMeasurementandTestingTechnology) Abstract:Analyzedleakagecurrenttestsinclause13andclause16in GB4706,1,'Householdandsimilarelectricalappliances?SafetyPart1: Generalrequirements',Thearticledistinguishedtheessentialdifference inleakagecurrenttestbetweenthesetwoclausesfromtheviewpointof purpose,methodandparameter.
Keywords:householdelectricalappliances;leakagecurrent;touchcurrent; electricstrength
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上海国际节能减排博览会在上海展览中心举行
2008第三届上海国际节能减排博览会垦2007年上海节能减排回顾展于
6月7日至6月9日在上海展览中心举行.上海市质量技术监督局在博览会上展
示了质量技术监督系统配合节能减排开展的工作,印制了宣传册向广大用能
单位和市民宣传节能的相关法律法规,展示了市质量技术监督局在节能减排
工作中所发挥的作用和能源计量工作的典型实例,扩大了市质量技术监督局
的知晓度.(本刊特约通讯员)
范文五:家用电器的泄漏电流和电气强度试验[权威资料]
家用电器的泄漏电流和电气强度试验
摘 要:为了保证家用电器的使用安全,国际电工委员针对电器使用安全就明确强调了在工作温度下进行泄漏电流和电气强度试验的必要性,而非工作状态下的泄漏电流和电气强度测试也是其中一项重要的检测部分。基于此,文章首先分析了泄漏电流的定义,随后针对家用电器泄漏电流和电气强度试验的标准要求以及方法进行了分析。
关键词:家用电器;泄漏电流;电气强度;试验
泄漏电流的定义为:在没有故障和外在的压力情况下,家用和类似用途电器中相互绝缘的金属之间和带电零件、接地零件之间,通过周围介质而形成的电流。泄漏电流直接影响到使用者的人身安全,因此,泄漏电流已经成为衡量产品绝缘好坏非常重要的一个指标。
1 泄漏电流的定义及试验目的
简单来讲,泄漏电流就是家用电器在没有设备故障和外施压情况下,绝缘部分所产生的电流。绝缘部分是使用者直接接触的部分,如果产生了电流危及到使用者的安全。因此,泄漏电流是衡量电器绝缘好坏的一个重要指标,也是目前衡量产品安全性能的一个关键性指标。
在家用电器中,对于安全性能要求较高的产品,都对泄漏电流有非常明确的要求,如家用电器中的水泵、空调、油烟机、冰箱。同时,大多数家用电器在特殊要求中对于泄漏电流均有明确的规定:在产品试验过程中,泄漏电流检测不合格,将会作为产品的致命缺陷,不予复检。我国电器行业规定,家用电器产品在出厂检测中,泄漏电流是重点检测项目之一。泄漏电流必须控制在一个很小的范围内,才能最终保证使用者的安全。
2 家用电器泄漏电流和电气强度试验
针对家用电器泄漏电流的重要性,下面针对泄漏电流和电气强度的试验谈谈自己的观点。
2.1 非工作状态下泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第16章的规定:在非工作状态下,即当家用电器处于室温状态,家用电器进行不连接电源的试验,这是家用器具在潮态试验后进行的泄漏电流测试,主要考核器具在经历耐潮湿试验后,器具本身绝缘材料导致的泄漏电流。针对单三相器具,试验电压有不同的要求,单相器具试验电压在1.06倍的额定电压下进行,三相器具的试验电压在1.06倍的额定电压下除以进行,并需在5s内进行泄漏电流的测量,其检测的网络与在工作状态下的泄漏电流测试不同,施加电压在带电部件和可触及的金属部件之间,检测回路的电流,不需要增加人体模拟网络。标准中还规定不同器具的泄漏电流有不同的限值要求,针对I类便携式器具不超过0.75mA,而I类驻立式电动器具不超过3.5mA,当然标准中规定针对带控制器的器具,其泄漏电流限值可以在原有的基础上增加一倍。在泄漏电流测试完成后,器具要立即进行电气强度的试验,针对器具中不同类型的绝缘(基本绝缘,附加绝缘,加强绝缘)施加不同的试验电压,考核绝缘是否被击穿。
2.2 电气强度(耐压击穿)试验的测试要求
电气强度试验,就是我们通常说的耐压测试,耐压测试有两种:一种是交流耐压测试,另一种是直流耐压测试。两种耐压测试的击穿原理是根据试验品的绝缘材料特性要求而有所不同。由于绝缘材料都包含了很多不同的介质,这些介质的导电性都不尽相同,因此,对这些绝缘材料施加交流试验电压时,电压要按照不同材料的介电常数和尺寸决定。而在施加直流电压时,只需要按照材料的电阻比例分配电压即可。在实际试验当中,由于绝缘结构发生击穿可能是电击穿,也可能是热击穿,因放点的形式多种多样,我们很难清
楚的区分到底是哪种类型。此外,交流电压相比较直流电压击穿,发生热击穿的可能性大大增加,因此,我们认为在实际试验当中采用交流测试比直流测试更为严格。在选用设备时,注意若设备标准无另外规定,规定的试验电压值与试验电压的测量值之间的允许偏差在?3%。要求设备的试验回路中的试验电压也要足够稳定。在测试时,电气强度试验电压要根据标准要求进行选择设置。考虑升压操作瞬变过程而引起的过电压影响,通常对试验品施加电压时,应从相当低的数值开始,然后缓慢升高到试验电压值。
2.3 电气强度试验跳闸电流设定
关于电气强度试验的跳闸电流Ir的设定,在IEC 60335-1第13章与16章的标准要求,电气强度的高压电源在其输出电压调整到相应试验电压后,应能在输出端子之间提供一个短路电流Is, 电路的过载释放器对低于跳闸电流Ir的任何电流均不动作,Is与Ir值按照高压电源的特性进行设置,例如I类器具家用水泵,针对基本绝缘部分进行电气强度试验,试验电压按照1.2倍的工作电压加上700V/950V进行施加,标准规定,试验电压小于等于4000V时,一般Ir的值可以设定为100mA,但是很多试验人员还是会对设置多大的漏电流才为精确有疑问。这主要是与生产线上的电气强度试验有混淆,有些工厂线上试验人员设置耐压试验仪的跳闸电流为5mA,在检查过程中发现耐压仪报警,会再送至实验室进行1min的标准电气强度试验,通过后又调整生产线上的跳闸电流值。以此类推,这种可调跳闸电流的现象就会让试验人员,以为这个标准是不确定的。确实,在对家用以及类似用途器具的例行试验要求中,对跳闸电流的设置有做说明,即当你判定该器具为高泄漏电流的器具时,该限值是可以增加的,标准中规定可以增加到30mA。
2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第13章的规定:在工作温度下,器
具的泄漏电流不应过大,而且电气强度应满足规定的要求。由于器具本身具有寄生电容,而人体本身也可以等效为一个电容,通过耦合器具和人体经过大地形成回路,这个回路电流就是泄漏电流。其检测的网络需要增加人体模拟网络。但是标准中规定的泄漏电流的限值与第16章节提到的限值是相同的,因此会很容易让试验人员以为这两个章节是重复的,但实际上他们考核的目的与测试的方法是有区别的。另外,如果器具装有电容器,且有一个单极开关,则还需要在开关断开时再进行重复测量。然后器具在工作状态下还需考核电气强度试验,即当器具断开电源后,器具绝缘应立即经受1min的耐压测试,其试验电压,与非工作状态下的电气强度试验施加的电压值不同。
3 结束语
综上所述,文章首先针对家用电器泄漏电流检测的重要性进行了分析,随后对泄漏电流和电气强度试验的有关问题进行了分析,介绍了常规的试验方法。相关厂家应采取正确的试验方法,选择恰当的仪器,选取合理的击穿电流设定值,才能保证产品生产的质量,满足生产线的生产需求。
参考文献
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